基于skyline的城市三维建模研究

基于skyline的城市三维建模研究（转载）

（转载自

https://www.sodocs.net/doc/8211755477.html,/%B3%BE%C2%E4%B3%C1%D6%D0 /blog/item/6dc4fb518621f6868d543023.html ）自从戈尔提出“数字地球”的概念后,用数字形式表示地理空间成为热点,数字省市、数字城镇已经成为世界各国发达省市和地区21世纪的发展战略,成为争先抢占科技、产业和经济的制高点之一。在构建数字城市的过程中,城市三维景观建模是一个重要的组成部分,是摄影测量与遥感、地理信息系统及计算机科学等学科的研究内容之一。城市三维景观的建立,将以全新的方式表达和处理地理空间信息，在城市规划、房地产开发、交通管理、旅游等领域起着重要的作用。

随着信息化时代的迅速发展,人们对城市中各种三维信息的表达与处理日益迫切,不仅需要表达单个建筑物或建筑物群体,还需要建立整个城市景观模型,并希望利用这些模型进行有关城市的规划设计、应急指挥等工作。然而,由于快速构建大规模三维模型较困难,城市三维建模受到数据资源不足的困扰。一方面,规则、简单的建筑物难以真实表达现实的三维世界;另一方面,精细建模不但费时费力,数据量也给系统后期的可视化和空间分析带来很多难题。在数字区域研制中,城市虚拟建模往往面临着“数据量大,任务繁重,硬件要求

高,开发周期长”的难题,从而大大限制了该领域的发展。为此,笔者通过对比研究和实验,综合已有的方法，针对

城市景观模型的特点，探索出一个相对经济快捷的解决方案，并以skyline系列软件为平台，以河南许昌市为试验区，完

成城市三维景观的构建，为城市三维景观的建设提供了一个思路，相信对于推动我国城市三维建模将会有所帮助。

1三维建模研究现状

目前人们对城市三维景观建模作了很多研究，三维建模从技术本质上将，大致有如下三种实现技术：一是直接使用三维模型制作软件,如Sketch Up、3DMAX等软件进行建模; 二

是直接利用传统GIS的二维线划数据及其相应的高度属性

进行三维建模,各建筑物表面还可以加上相应的纹理; 三是

利用数字摄影测量技术进行三维建模。第一种方法能逼真地表示城市的精细结构和材质特征,但所建模型不能表示真实

的地理位置,且制作需耗大量的人力和物力。第二种方法利局限于较规则建筑物的三维建模，对城市的精细节点表达力度不够，视觉效果不是很好。第三种方法目前来说成本还相对较高。

在进行城市三维建模的实际操作中，面对名目繁多的地物类型和大量的地表建筑,单纯使用以上的某一种技术方法很难

做到快速而有效，所以往往是将不同的技术方法综合使用，即多源数据多种方法综合的三维建模。例如，早期人们将航

空影像与DEM 叠加,用以构建城市的地形或建筑群景观模型。尽管这种方法方便、快捷,但所构建的建筑群缺少侧面纹理及几何信息。在此基础上,有学者提出基于2DGIS 与DEM 结合构建三维城市模型的方法,但该方法仅能在城市自然景观上建立较为规则的建筑物模型,难以构建城市中诸如河流、道路、绿化、市政设施等较为复杂的实体。目前许多学者借助成熟的三维建模成果,基于对象的平面底图数据、航空影像或地面摄影影像对其进行三维重建，这种建模方法虽然可以建立精细、逼真的三维模型,但整个建模流程需要手工操作,自动化程度低。而且这种方法建立的模型数据量非常大,不利于3DU GIS 的可视化和空间分析，而基于几何要素的三维建模方法(CSG方法)和基于程序的建模方法由于受几何要

素的规则性限制,难以描述较为复杂和真实的三维建筑,多用于对现实真实性要求不强的三维游戏、军事仿真等领域。

从整体上讲,上述三维模型的构建方法因可视化效果差或自动化程度低,已成为制约地理信息发展和数字城市建设的瓶颈。

2数据准备和技术路线

2.1 实验区概况

实验所选样区为河南省许昌市老城区。片区面积为1.8平方公里，单体建筑上千栋，区内古老与现代建筑并存，且有大

面积的水体和绿地，充分体现出一般城市应具有的复杂性与多样性，具有很强的代表性。

2.2 数据源

1) 许昌市老城区及其周边地区1∶500 地形图(DWG格式)，地形图坐标系统采用1954 年北京坐标系，地形图内容包括道路、水体、等高线、建筑物和标注信息，地形图的信息采集时间为1998年。

2) 许昌市老城区及其周边地区QucikBird高分辨率卫星影像，影像成像时间为2005年,采用的坐标系统为UTM投影坐标系。

3) 许昌市老城区部分建筑物及其他物体的近景数码照片,数码照片拍摄时间为2007年。

2.3 软件配置

核心应用软件为Skyline系列软件，用于三维展示和应用开发，开发环境为Visual Studio2005。辅助软件有四套，名称及主要用途为：ArcGIS用于矢量数据的处理和转换；AutoCAD用于建筑物轮廓提取及数据源处理；PhotoShop 用于纹理图像加工与处理; 3DSMAX用于特殊建筑的三维建模。

Skyline 系列软件是非常优秀的三维地理信息系统软件，它是由三个相互独立的子系统构成: TerraBuilder、TerraExplorer Pro和TerraGate，通过这三个子系统可以把

不同的地理数据联系起来,并且可以把它们快速的分发到各

个用户。

2.3.1 TerraBuilder

融合大量的影像、高程和矢量数据,以此来创建有精确坐标的三维模型地形数据库。

2.3.2 TerraExplorer Pro

它是一个桌面应用程序,使得用户可以浏览分析空间数据,并

可以对其进行编辑。也可以在上面添加二维或者三维的物体、浏览路径、场景以及地理信息文件。TerraExplore 与TerraBuilder 所创建的地形库相连接,并且可以在网络上发布。

2.3.3 TerraDeveloper

它是TerraExplorer 家族中的一款产品,利用它可以定制客

户需求功能。

2.4 技术路线

整体技术路线是将实验区的OuickBird卫星影像以及高程数据加载到Skyline 系统的TerraBuilder软件中，并对这些数据的格式进行转换，然后进一步生成MPT 格式的文件，形成Skyline系统的TerraExplorer Pro 软件所需要的地表数

据集。接下来在TerraExplorer Pro中，加载地表数据集，导入矢量数据集及相关数据，进行二维、三维模型的建立，进而生成真实的三维城市景观。图1为具体的技术路线。

图1城市三维建模技术路线

3 城市三维模型的建立

3.1地形建模

地形建模的方法主要是采用在某地区的DEM数据的基础上叠加遥感影像来完成三维地形的显示。

对DWG地形图进行处理，删除不必要的图层，仅保留建筑物、标注、绿地、道路树木以及等高线所在的图层，提取其中的等高线图层，然后对等高线数据进行内插处理，生成地形DEM。这一过程可以在AutoCAD和ArcGIS中完成。

对快鸟影像进行纠正和投影变换，并使用Photoshop进行调色处理，使其符合美观自然的原则，作为地形纹理或者说是三维城市的“底图”。

将坐标系统一的地形DEM和遥感影像加载到Skyline 系列的TerraBuilder软件中，生成*.mp格式的文件，该改格式的文件即为反应地形起伏和表达真实地面纹理的地形数据集。

3.2建筑物建模

对于大区域的建筑群进行三维建模时，需要对不同类型的建筑物进行分别建模，提高效率。对于城市片区内部的建筑以简单纹理的体块表示；沿街的主要建筑需要在体块的基础上添加照片纹理，增强真实感；对于结构复杂或者重要的标志

性建筑可使用3DSMAX进行单独建模，赋以精细的结构和纹理。这样处理不仅会提高建模的效率，而且减少了数据量，有利于三维场景的显示和漫游。

3.2.1 普通建筑的建模

在AutoCAD中对地形图进行处理，对不需要的线进行删减，减少数据量，只剩下主要并清晰的建筑物轮廓，将数据导入到ArcGIS中进行拓扑检查，对那些没有闭合的建筑物轮廓线进行闭合处理，以保证后面的建模可以顺利进行，将处理好的建筑物数据与楼层标注信息进行空间关联，给建筑物赋以楼层属性，并按照每层3米来推算建筑高度。从而得到包括建筑物的平面轮廓数据和高程信息的矢量数据

在Skyline 系列的TerraExplorer Pro软件中加载之前生成的地形数据集，导入建筑物矢量数据，按照高度属性进行拉伸处理，得到建筑物体块。由于数据源的时间差问题，可能会存在少量的建筑物与遥感底图中显示的建筑物不匹配的

问题，需要使用TerraExplorer Pro中的3D-Building功能，在建筑物的位置上进行三维建模，使建筑物体块与遥感底图一致，并辅以简单统一的纹理。对于处于城市地块内部的大量建筑群可采用这种方式进行建模。

3.2.2纹理映射

纹理的意义可简单归纳为:用图像来替代实体模型中的可模拟或不可模拟细节，提高模拟逼真度和显示速度。建筑物纹

理是建筑物三维模型的重要组成部分，它的质量决定了场景的整体效果与纹理细节，并最终决定场景的逼真程度。对于沿街的主要建筑需要进行纹理添加，增强真实感。

建筑物的纹理包括侧面和顶面两部分，分别通过近景数码照片提取和影像提取的方式。试验区内拍摄有大量的建筑近景照片，需要在Photoshop中对近景照片进行处理,主要是综合利用裁剪、拼接、自由变换和拉伸等一些基本操作。根据试验可以得出：处理后的照片最好保存为JPG格式,以减少数据量,同时图像的分辨率应调整为2的幂次方,图像的大小也应该尽量小于100KB。而建筑模型的顶面纹理则是从遥感影像中采集的。

对纹理图片进行处理之后，在TerraExplorer Pro软件中选择沿街建筑的相应立面，进行纹理映射，添加纹理，增强了城市三维表达的真实感。

3.2.3特殊建筑

对于城市内一些结构复杂的建筑或是标志性建筑，如果采用自动拉伸的方法建模会使建筑物产生严重失真,如古建筑、桥梁、大型雕塑等,诸如此类的不规则物体及其标志性建筑物都需要进行单独的建模。

在3DMAX中对这些建筑进行单独建模，赋以精细的结构和材质。将建好的模型转为*.x或是*flt格式，这是skyline

支持的两种3D文件格式，这两种格式的模型文件都比较小，

利于加载和显示。这一格式转化的过程需要第三方插件来完成。转换格式之后的模型文件可直接加载到TerraExplorer Pro中，调整好位置和相关属性，从而完成特殊建筑的建模，试验区内需要单独建模的建筑有十处左右。

3.2.4其它建模部分

对树木的处理，采用透明纹理的方法，而不是立体模型，这样做的目的主要是考虑到数据量的问题。目前通用的方法是采用交叉面纹理或是单个纹理表现单个树木，本研究采用单张纹理的方式。当采用此方式时，树木的显示为广告牌技术，即不论场景怎么旋转，对象总保持面向屏幕和观测者。这种方法虽然纹理画面比较简单，但是在最大可能上节省了数据空间，这样做也保持了较好的观赏性。对道路和绿地的处理，可以相对灵活，可以采用真实纹理的方式，也可以用单一颜色表示，

4 城市三维景观的展示

在加载地形数据集，添加矢量数据和相应的模型之后，即可在TerraExplorer Pro中进行城市三维景观的浏览漫游，也可以进行二次开发，定制界面和相应的功能。本研究采用Skyline系列的TerraDeveloper 开发工具对许昌市老城区三维展示系统进行了实现。TerraDeveloper 以ActiveX 控件形式提供丰富的应用客户化定制功能。可在可视化集成开发

环境Visual Studio2005中，利用TerraDeveloper 开发工具，集成TerraExplorer Pro 软件系统的全部功能以及自定义的界面，开发独立的3D 可视化应用系统。可在该系统中进行基本的漫游导航操作，对整个许昌市老城区的三维景观进行浏览。其应用界面如图2 所示。

5 总结

本文提出了一套完整的城市三维建模的解决方案。首先介绍了三维建模的研究现状，然后以CAD地形图和遥感影像为数据源，以skyline系列软件为平台，完成了许昌市老城区的三维建模，最后利用skyline提供的开发包实现了许昌市老城区三维展示系统。结果表明这种三维建模方式是切实可行的,能够高效快速的建立大场景的城市三维景观，直观快速地显示和浏览三维信息，能满足城市三维建模的需求。目前基础测绘部门的地形数据大部分仍然是DWG 格式的数据,采用此方式来进行城市三维景观的构建能节省大量的人力

和物力，既适合我国国情,又能满足多种需要,对于提高三维虚拟城市数字小区的建设速度具有重要的示范意义和指导

作用。

三维建模方案分析

三维建模方案及报价 1 矢量数据生成建模 管线在已知边界坐标等参数情况下，可直接构造模型。按照一定的顺序剖分为三角网，保证其法向量向外；平面则通过边界多边形的三角剖分来构造，保证其法向量向上。基准高通过查询属性数据得到。 若模型结构相似，可复制相关属性建模，勾勒轮廓线，基本忽略细节，贴仿真纹理，即该类型管线的通用纹理，不追求与真实情况完全一致。 2 软件建模 软件建模即人工外业采集拍照，内业通过一些模型制作软件（如：3dsmax、maya 等），以多方面数据为依据（如：照片、图纸等），手工建立模型数据。这种数据的特点是模型结构准确，外观美观；可以根据应用精度来自用控制模型的数据量；可维护性比较高。但制作的周期比较长。比较适合高精度、高美观度、密集度较低的场合使用。

1）获取准确的位置及外观数据 首先，将管线外轮廓线提取出来，并进行整理。以确定管线的真实地理位置和大致外形轮廓。 2）将数据转换为模型制作软件的可用数据。 将数据转换为模型制作软件可以识别的格式，如：AutoCAD的dwg和dxf 格式；并导入到模型制作软件中。 3）在模型制作软件中建立模型结构。 三维模型的搭建主要是指手工建模的部分，建模之前根据现有采集的，经过整理和编号的照片，以及甲方提供的资料（如cad 等），对建筑的级别进行划分，针对每个级别进行不同精度的模型搭建。 依据模型的外轮廓线建立模型的大体结构。然后参考照片和结构图，分别建立管线的各个结构。基本上分为三个等级： 一级模型：0.5 米以上的凹凸特征要建模表现。 二级模型： 1 米以上的凹凸特征要建模表现。 三级模型：1.5 米以上凹凸特征要建模表现。每个级别有相应的精度和规范，总体概括为：模型结构特征准确，能够通过该特征明显辨认，模型制作要求和注意事项有专门的制作规范。 4）制作贴图 为模型制作纹理，必须依据模型的结构调整贴图的尺寸。不同的模型精度要求，所对应的贴图尺寸也有所不同。 在保证贴图的清晰度的前提下将制作好的贴图尽量合并，以减少贴图加载数

三维竣工验收建模标准

三维竣工验收建模标准 （征求意见稿） 上海市测绘院编制

三维竣工验收建模标准 1 主要内容与适用范围 为了规范三维竣工验收模型制作流程，明确三维竣工验收模型制作内容和制作要求，确保三维竣工验收模型数据的质量，特制定本标准。 本标准适用于上海市三维竣工验收模型数据的生产和制作。 2 总则 2.1 要求 ●本标准采用上海城市平面坐标系统，吴淞高程系统。 ●硬件：CPU P4以上、内存1G以上、硬盘100G以上、显卡显存256M以上。 ●软件：三维模型制作相关软件。 2.2 引用标准 ●GB/T 20258.1 《1:500、1:1000、1:2000基础地理信息要素数据字典》 ●GLW020《测绘产品质量检验实施规定》 ●CJJ8《城市测量规范》 ●CJJ/T157-2010 《城市三维建模技术规范》 ●DGJ/T08-86《1:500、1:1000、1:2000数字地形测量规范》 使用本标准时，应注意使用上述引用标准的现行有效版本。 3数据源 三维竣工验收模型数据源主要是竣工测量数据，主要包括： ●竣工分层平面图 ●竣工立面图 ●竣工项目地形图

●竣工验收测量报告书 ●建设项目总平面图 ●建设项目设计图 ●竣工现场照片 4数据内容 三维竣工验收建模涉及的数据内容主要有建筑物及其附属设施、地面、小品和植被等，详细描述如表1所示。 表1 数据内容 5 数据类型 5.1 建筑物类型 三维竣工验收建筑物模型主要有两类，分别是标准模型和精细模型，实际操作中主要根据用户需求和区域重要性来确定建模类型。 表2 建筑物类型

5.2 地面类型 5.3 小品类型 5.4 树类型

基于Skyline的城市地面景观与地下管网三维建模(12.26修改)

基于Skyline的城市地面景观与地下管网三维建模 邹艳红1，丁明雷2，何建春2 （1.中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室,地球科学与信息物理学院,长沙410083） 2.中南大学地球科学与信息物理学院,长沙410083 摘要：针对城市地面景观与地下管网信息三维可视化表达问题，选用Skyline平台，结合3DSMax三维建模技术，实例研究了城市三维景观和地下管网模型的建立与开发实现过程，首先在Skyline平台中，将遥感影像、数字地形图、数字高程模型和其它的二维或三维信息源融合并建立金字塔模型，根据地物的不同特点分别采用不同方法进行建模，对城市居民楼、道路、水池等比较规则的一般建筑物采用Skyline批量建模或单独建模，对复杂建筑物和地下管线节点等采用3DSMAX进行精细建模；然后输出模型，建立虚拟三维景观；最后，通过编程开发，研究了虚拟校园三维场景的生成与信息查询实现过程，以及实例虚拟城市地下三维管网辅助决策分析实现技术。实例结果表明，在Skyline平台中加载数字化城市地形数据集、遥感数据、地面景观和地下管网三维模型，可快速逼真地实现城市三维景观和地下管网的三维建模与可视化，通过平台的二次开发功能实现虚拟城市地面景观和对应地下管网的浏览漫游、图属信息查询与空间分析等应用功能。 关键词：Skyline；三维建模；地面景观；地下管网 1引言 随着计算机三维可视化技术的飞速发展，如何构建真实地理世界中的各种地理现象，将第三维信息更好的表现出来，成了众多专家及学者越来越关注的问题[1]。 在构建三维数字城市的过程中,城市三维景观建模是一个重要的组成部分，城市三维景观的建立,将以全新的方式表达和处理地理空间信息，在城市规划、房地产开发、交通管理、旅游等领域起着重要的作用。城市地下各类管网是一个城市重要的基础设施，担负着信息传输、能源输送及给水排水等任务，是城市生存和发展的基础，因此被称为城市的“生命线”。随着城市的迅速发展，城市物质流和能量流也逐渐增加，使得城市地下管线空间分布越来越狭窄。目前的地下管网管理大多是采用人工方式，信息化程度高的建立了二维管理信息系统，不利于直观展示管线的分布，难以动态管理地下管网[2]。地下管网三维建模与分析应用，能够为城市地下资源管理、管线规划和3D虚拟城市建设等提供辅助决策，具有重要意义[2-4]。 Skyline 软件是利用航空影像、卫星数据、数字高程模型和其它的2D或3D信息源，包括GIS数据集层等创建的一个交互式环境。它能够允许用户快速的融合数据、更新数据库，快速和实时地展现给用户3D 地理空间影像。利用Skyline软件来对城市快速建立三维景观和地下管线模型，可以起到其它软件难以达到的快速、形象的效果，由于Skyline在三维显示及分析方面具有独特的优势，利用Skyline进行二次开发能够很好展示三维模型，为城市的建设、规划、道路交通、市政管理、土地管理、管网设计、区域开发进行规划[5-7]。 2Skyline软件及其三维建模与开发功能 Skyline软件是独立于硬件之外、多平台、多功能一套软件系统，由一系列的模块组成，其中主要包括TerraBuilder、TerraExplorer Pro、TerraGate等产品。 TerraBuilder支持多种数据格式，能够将不同分辨率、不同大小的数据进行融合、投影变换，构成一个公共的参考投影，创建地理精准的三维模型，通过叠加航片、卫星影像、数字高程模型以及各种矢量地理数据，能迅速创建海量三维地形数据库。T TerraExplore Pro包含实时三维地形可视化功能，同时还能够在三维场景上创建和编辑二维文本、图片对象和三维模型对象，从标准GIS文件和空间数据库中读取各种地形叠加所需要的信息，将整合之后的三维虚拟数字地球场景发布到局域网或互联网上，使用户在任何地方都可以实现轻松快捷的三维交互式体 基金项目：国家自然科学基金项目（41102204），国家“十一五”科技支持计划资助项目（2006BAB01B07）

数字城市之三维建模的内容及方法

万方数据

万方数据

数字城市之三维建模的内容及方法 作者：田庆， 李芬， 祈晴晴 作者单位：田庆,李芬(有色金属矿产地质调查中心北京测绘院,北京100012 河北中色测绘有限公司,河北廊坊065201)，祈晴晴(河北中色测绘有限公司,河北廊坊,065201) 刊名： 中国科技纵横 英文刊名： 年，卷(期)：2011(16) 参考文献(4条) 1.朱庆.林珲数码城市地理信息系统虚拟城市环境中的三维城市模型初探 2004 2.胡鹏.黄杏元花一新地理信息系统教程 2007 3.穆利娜三维GIS浅析[期刊论文]-测绘标准化 2008 4.韩东数字城市中三维建模的内容与方式探[期刊论文]-科技资讯 2010(34) 本文读者也读过(8条) 1.罗增智数字城市地理空间框架体系构建[期刊论文]-河南科技：上半月2011(9) 2.董明洲.Dong Mingzhou"数字城市"建设初探[期刊论文]-哈尔滨师范大学自然科学学报2000,16(3) 3.王映辉.周明全.Feng Demin.冯德民数字城市"关键技术及模型研究[期刊论文]-计算机工程与应用2001,27(1) 4.赵琪华城市通--数字城市[会议论文]-2000 5.承继成信息化城市与智能化城镇——数字城市[期刊论文]-地球信息科学2000,2(3) 6.丁恺.Ding Kai"数字城市"框架结构建设的初探[期刊论文]-价值工程2011,30(20) 7.刘祖文数字城市及其在城市建设中的应用与展望[期刊论文]-武汉城市建设学院学报2000,17(3) 8.段学军.顾朝林.甄峰.于涛方"数字城市"的概念、框架与应用[期刊论文]-现代城市研究2001(3) 本文链接：https://www.sodocs.net/doc/8211755477.html,/Periodical_zgkjzh201116101.aspx

三维数字城市建模技术

三维数字城市建模技术 发表时间：2017-10-16T16:33:38.407Z 来源：《基层建设》2017年第18期作者：梁莉 [导读] 摘要：数字理念应用于城市规划，工程检测，交通服务，政策决定等方面，并在应用中进一步推广了数字应用的纵深发展。 天水三和数码测绘院甘肃省 741000 摘要：数字理念应用于城市规划，工程检测，交通服务，政策决定等方面，并在应用中进一步推广了数字应用的纵深发展。使用较为先进的信息化手段，能够为城市的规划、建设、管理、运营以及一些应急措施的应用发挥良好作用。三维数字城市的建模，能够在很大程度上有效提高政府的实际服务和管理水平，从而有效增强城市的管理效率，为有效节约城市资源发挥重要的作用。 关键词：三维数字；城市建模；建模技术 1引言 城市三维空间信息则具有直观性强、信息量大、内容丰富等优点。三维GIS作为一种能够综合地处理各种空间和属性信息的工具在城市规划、国土监测、交通管理、辅助决策等方面都有广泛的应用，随着人们对三维GIS的认识的不断深入，对城市三维信息需求的不断增加进而提出了三维城市模型的概念。通过对三维GIS中三维城市模型理论及相关的技术方法的探讨，对今后三维城市模型的研究有更为深刻的认识，为今后的工作提供指导。 1.1数字城市概述 随着信息技术的高速发展，美国率先提出了国家信息基础设施和全球信息基础设施计划，随之越来越多的国家加入到全球信息化的行列，从而演变出了数字城市的基本概念。数字城市主要是通过对空间信息的应用，构筑一个虚拟的平台，其中，关于一些社会资源、基础设施、自然资源、人文以及经济方面的信息和内容，能够通过数字形式进行有效获取，从而为社会和政府提供众多的服务。通过数字城市的建设，能够为实现城市信息的综合应用，提供良好的效果。可持续发展是当前社会的重要发展原则之一，对于社会生产生活具有重要影响。建设数字化的城市，能够有效促进可持续发展，增强城市的发展效力。 1.2数字城市是数字地球建设中的重要节点，在实现数字地球计划中占有举足轻重的地位。数字城市建设随着计算机水平的提高，目前正向三维数字城市方向快速发展。自“数字地球”的概念提出以来，在国际国内已引起广泛的关注。数字城市作为数字地球的一个节点，是数字地球中一个不可缺少的重要组成部分。数字城市的建设不仅仅是城市地图的数字化和大比例尺地图测绘、计算机化，它有自身的技术体系。因此，进行相关技术的研究和理论的探讨对数字城市的建设不仅是必要的，而且是必须的。数字城市的建成将为城市各行各业提供权威的、唯一的、通用的空间信息平台，有力促进各部门地理信息资源共享与应用，充分发挥地理信息在政府宏观决策、应急管理、社会公益服务、人民生活改善等方面的作用。 2三维技术构建及建模方法 数字城市需要一个逼真的模拟，实时动态的环境中，考虑到硬件限制和虚拟现实系统。数字城市建模和模拟的动画要求建模方法有一个显着不同的数字城市建模模型分割和纹理映射技术。目前众多世界城市虚拟场景结构在以下方面：基于模型和BR这两种方法可以实现在3DSMAX中验证。多边形模式是第一次使用的建模技术，用一个小平面来模拟表面，从而形成各种形状的三维对象的一个小的平面可以是三角形，矩形或其它多边形，但在实践中更多的使用三角形或矩形。多边形建模的，直接创建基本几何体，根据要求修改调整对象的形状，或使用放样面片建模，组合对象创建的虚拟现实工程，多边形建模的主要优点是简单、方便、快捷，但它产生一个光滑的表面，因此适于构建规则形状的对象，如大多数的人造物体的多边形建模技术是困难的，同时可根据要求，只可通过调整的参数建立的虚拟现实系统该模型可以得到不同的分辨率的模型的虚拟场景的实时显示的需要和适应。 目前实现三维建模的方法大致有以下几种：一是直接利用三维建模软件，如计算机辅助设计软件（AutoCAD）、三维动画渲染和制作软件（3DStudioMax）等工具人机交互式三维建模；二是直接利用GIS的二维数据和高度信息建立三维模型，但这种方法只局限于规则对象的建模；三是基于数字摄影测量原理对物体快速建模。随着数据采集技术的不断发展和自动化，根据三维激光点云数据自动构建三维模型正成为研究的热点。 3三维数字城市建模技术 3.1数字摄影测量技术 数字摄影测量技术的飞速发展与高分辨率卫星影像的出现，使三维数据大批量地快速获取已成为可能。这种建模方法主要的原理是基于遥感影像数据，根据遥感影像之间的相互关系，利用数字摄影测量的基本原理，建立相应的交会模型，进而得到实际地物点的三维坐标，并且建立数字地表模型，再通过相应的纹理映射关系，实现三维景观模型的建立。该技术能够帮助设计人员进行目标建筑物的几何空间与高程数据的快速构建，并且精度高、快速成像。因此，数字摄影测量技术在三维建模中具有十分重要的作用。 3.2航空摄影测量技术 在三维建模领域，航空摄影测量技术的应用较早，在多年来的发展中，已经非常成熟。使用该技术，能够创建立体环境，实现三维模型数据的位置、高度、形状信息的快速与准确获取。然后结合外业纹理采集与正射影响屋顶信息能够进行精细三维模型的构建。然而该技术对建筑物纹理进行提取的过程中，侧面纹理无法被有效获取，因此，同新时期我国的精细化城市三维建模的要求不符。 3.3机载/车载激光扫描技术 在对该技术进行应用的过程中，所构建而成的模型在细节方面可以被充分的表现出来，因此能够形成较高的精度，不需要进行大量的外业就能够完成建模。然而，在应用该技术提取数据的过程中，需要经历复杂的算法过程，可供操作的软硬件短缺，在构建三维模型的时候，应对大量的数据进行应用，如果三维场景模型范围较大，那么在后期传输、存储数据以及浏览的时候，难度较高。 3.4倾斜摄影测量技术 在对近景测量技术和航空摄影技术进行综合应用的过程中，就产生了倾斜摄影测量技术。使用倾斜摄影技术时，能够有效及时地获取到较为丰富的空间影像情况，还能够将其分级别地进行应用，这对于三维建模工作的有效进行，具有较为明显突出的作用。倾斜摄影技术主要是通过倾斜的角度进行成像的，因而，相较于传统的直观角度，这种技术能够让用户们从多个角度进行观察，对于形象、直观地展示地理实际形态具有重要作用，有效改善了正射影像的不足之处。该技术可以从多个层面对建筑物进行观察，同时也能够对贴图纹理进行批量提取，拥有较快的建模速度，也能够更加真实的对地物周边环境进行反映，同时仅需要应用少量的数据就能够完成建模。该技术已经成

浅谈三维建模技术的研究与应用

浅谈三维建模技术的研究与应用 兰文涛 新疆油田公司风城油田作业区 摘要：以应用为主的三维地理信息系统模型，通过Skyline TerraExplorer Pro和3ds Max模型制作，并发布应用到GIS,从而推进了GIS应用，实现了油田设施在计算机中的展示、研究与管理步伐，加快了数字油田建设，并促进了克拉玛依标志性建筑三维模型的早日完成。 关键词：3ds Max；Skyline TerraExplorer Pro；建模；GIS；应用 1.1 前言 2000年，中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司（以下简称油田公司）在“数字地球”技术背景下，提出了数字新疆油田的宏伟战略，并制定了“数字新疆油田”信息建设“三个阶段”的战略部署。不仅将从根本上建立从分散到集中，从无序到有序的信息化建设新秩序，而且标志着“数字新疆油田”规模化建设的开始。 但是“数字油田”是一个庞大，复杂的工程，涉及的内容之多，之广，它涉及数据建设，信息系统建设，网络工程建设等，其中信息系统的建设，是由二维地理信息来表示的。二维 GIS始于二十世纪六十年代的机助制图，今天已深入到社会的各行各业中，如土地管理、电力、电信、城市管网、水利、消防、交通以及城市规划等。但二维GIS存在着自身难以克服的缺限，本质上是基于抽象符号的系统，不能给人以自然界的本原感受。随着应用的深入，第三维的高程信息显得越来越重要。一些二维GIS 和图象处理系统现已能处理高程信息，但它们并未将高程变量作为独立的变量来处理，只将其作为附属的属性变量对待，能够表达出表面起伏的地形，但地形下面的信息却不具有，因此它们在国际国内也被俗称为2.5维的系统。考虑到2.5维这一概念并不严密，作者称之为“地形面三维”或简称面三维。我们认为，面三维的GIS本质上仍然是二维GIS系统。 二维GIS只能处理平面X、Y轴向上的信息，不能处理铅垂方向Z轴上的信息。它在表达上通常是将Z值投影到二维平面上进行处理，因此对于同一（x, y）位置的多个Z值不能表达。 世界的本原是处在三维空间中的，二维GIS将现实世界简化为平面上二维投影的概念模型注定了它在描述三维空间现象上的无能为力，克服这一缺陷迫切需要真正的基于三维空间的GIS的问世。三维地理信息系统就是在这一前提下进行的开发，它充分体现了三维建模技术，对三维物体进行了真实再现，从而满足生产、科研、管理、决策等对空间信息的可视化需求。 2.1 三维地理信息系统的定义与特点 2.1.1 三维地理信息系统的定义 三维地理信息系统（Geographical Information System）简称三维GIS，三维GIS是近年来迅速发展起来的一门融计算机图形学和数据库技术于一体的新型空间信息技术,它把现实世界中对象的空间位置和相关属性有机地结合起来,满足用户对空间信息管理的要求 ,并借助其特有的空间分析功能和可视化表达,进行各种辅助决策。从而满足了生产、科研、管理、决策等对空间信息的可视化需求。 从不同的角度出发，GIS有三种定义：①基于工具箱的定义：认为GIS是一个从现实世界采集、存

三维数字城市建模精度与制作标准研究

三维数字城市建模精度与制作标准研究 城市是区域经济、政治和文化中心，是现代产业高度集聚的地区和国民?-济持续发展的载体，创造和集聚着国家巨大的物质财富，在我国?-济社会发展中起着主导和带动作用。“数字城市”是物质城市以二进制形式在计算机中的再现和反映，是以信息技术（尤其是地理信息技术）为核心、以网络技术为支撑的城市信息管理与服务体系，“数字城市”的建设任务就是利用现代高科技手段，充分收集、整合、挖掘城市各种信息资源，建立面向政府、企业、社区的信息平台、应用系统以及政策法规保障体系。本文结合项目实际，探讨了三维数字城市工程建设中的模型建造的精度和标准问题。 三维城市模型（3DCM）是对真实城市的三维数字化表现，它突破传统平面地图的限制，通过对地形、地物的数字化三维模拟，提供给使用者一个与真实生活环境类似的虚拟城市环境，通过对三维虚拟城市的数字化管理，可为城市规划、建设与运营提供可持续发展的信息化服务，从而提高城市空间信息共享和利用水平，提升城市整体信息化管理水平。 当前，三维“数字城市”的研究与实践已?-十分广泛，武汉市三维数字地图旨在搭建武汉市三维数字模型数据库，并建立三维数据的更新与维护机制，在此基础上，建成服务于城市规划设计与审批、城市建设和运营管理的空间信息平台。 一、三维城市模型制作精度 三维城市模型是建设三维数字城市的基础和载体。三维模型的制作精度直接影响可视化表现效果，模型制作越精细，场景表现效果越逼真。但是，高精度的三维空间数据不仅会严重影响系统速度，同时也增加了模型建造成本，延缓了模型生产进度，因此，确定三维模型的制作精度，是项目初期就要考虑的问题。 三维模型的制作精度应满足软件系统的功能需求，因此，模型的建造应立足于应用；同时考虑到后期功能扩充和技术发展趋势，还应留有升级的余地。综合考虑各种因素，武汉市三维数字地图项目的模型建设确立了以下原则： 1、根据系统需求划分不同的LOD模型 三维城市模型应分为多个级别进行建造，不同级别对应不同的简化程度和不同的应用领域。一般来说，为保证三维浏览效果，通常对重要地物采用较高精度，普通地物则对应简单模型；同时，由于应用领域的差异，也需要对地物进行不同程度的简化，如：宏观分析与统计（天际线分析）只需要表现地物轮廓和高度，而微观分析（如：日照分析）则需要对窗台、阳台进行建模，精度较高。总的来说，三维模型LOD的确定应综合考虑各业务部门的需求，使最终成果能为各个应用领域服务。 武汉市三维数字地图项目将城市模型参照建筑划分为4个精度级别，即体块、基础、标准、精细。4个级别的模型分别对应的主要功能依次为：城市空间形态与分布、虚拟漫游、辅助规划设计与审批、建构筑物精细管理等。 2、不同区域采用不同的LOD模型 由于城市不同区域在功能定位上的差异，不可能采用统一的精度来建造，因此下一步工作是要将各级LOD模型分配到城市不同区域。由于实际情况的复杂性，对划分为同一级别精度的区域，又依据区域条件的差别，在精度上做一些细微的区分。在实际工作中，将基础模型扩充为基础模型和高精度基础模型，将标准模型扩充为标准模型和高精度标准模型。 武汉市三维数字地图项目对中心城区主要街道和标志性建筑、风景名胜与保护建筑采用标准模型和高精度标准模型进行建造，新建小区采用标准模型建造，一般地区采用高精度基础模型建造，低矮房屋和城中村等采用体块和基础模型表示，待建地区则采用体块模型表示。 3、不同LOD模型的三角面片数应有明显的区别

skyLine三维人口管理系统项目实施方案

XXX数字化三维仿真模拟城市管理系统 建设方案

XXX数字化三维仿真模拟城市管理系统项目项目实施方案 版本控制 修改记录说明

1.概述 1.1.项目建设背景 “数字城市”是城市信息化发展的方向，是数字地球的一部分，三维地理信息是“数字城市”的重要基础空间信息。三维城市的建立能够全方位地、直观地给人们提供有关城市的各种具有真实感的场景信息，并可以以第一人称的身份进入城市，感受到与实地观察相似的体验感。 随着二十一世纪的互联网技术、计算机技术、3S（GIS/RS/GPS）技术、虚拟现实、航空与航天技术等的飞速发展，给地理信息技术手段带来前所未有的变革，利用高分辨率卫星影像以及航空像片，通过对影像的平面、高程、结构、色彩等的数字化处理，按照统一坐标无缝拼接而成可以迅速建立基于真实影象的“三维数字城市”，人们可以直观的从三维城市上判读处山川、河流、楼宇、道路。借助传统平面地图的概念，叠加空间矢量数据，地物兴趣点数据、以及三维模型数据形成可视化“三维数字”城市展示系统。 与传统二维地图相比，“三维数字城市”展示系统突破平面地图对空间描述二维化、三维空间尺度感差、没有要素结构与纹理信息等诸多限制，通过对真实地形、地物、建筑的数字化三维模拟和三维表达，提供给使用者一个与真实生活环境一样的三维城市环境。通过数字化三维仿真模拟城市的实现对城市的管理，把传统的限于二维的城市管理范围扩展到了三维甚至多维的管理范畴，为城市建设、政务管理、企业信息发布与公众查询提供多维的、可持续发展的信息化服务，将大大提高城市整体信息化管理和经营管理水平，并有利于提高公众参与城市管理的积极性和参与性。 1.2.项目建设目标 以先进的技术手段，在三维仿真模拟城市场景中实现朝阳辖区单位、人口、部件、事件、社区绿化等相关信息的管理，进一步提高XXX政府城市管理水平，提高居民参与城市管理的积极性。另一方面，能够很好的展现数字朝阳的建设成果。最终为建设和谐朝阳提供技术保障，为数字奥运做出贡献。

城市三维仿真模型数据标准制定方法

城市三维仿真模型数据标准制定方法 随着三维可视化技术发展, 三维仿真系统在城市规划、城市管理辅助决策中得到越来越广泛的应用。城市三维模型数据生产制作流程和工艺方法多种多样, 但是三维模型数据至今没有行业规范和标准,各平台之间的数据共享困难。 一、制定要点 (1)满足三维可视化表达的需要 能准确表现地物空间对象和对象特征。三维模型的建立和数据组织要满足三维仿真后期渲染、系统集成,甚至动画制作的需要。 (2)为三维数据规模化生产提供指导 通过对三维数据的规范和约束 , 实现三维数据采集获取、生产、质量检查等环节既独立又完整 , 为规模化生产提供规范基础和作业指导。 (3)支持三维海量数据的存储、管理和维护更新 在标准制定中要将表现地物对象精度和合理控制数据规模统筹考虑 , 数据组织和结构设计 要能支持海量三维数据的存储、管理 ,更新和维护三维数据方便、高效。 (4)支持三维地理信息系统共享和集成 满足标准规范的数据既能提供三维仿真平台使用,还要在空间参考系的定义、数据源获取、数据组织和发布上能充分结合三维地理信息系统的特点, 使得这些三维数据成果成为三维 地理信息系统的重要数据源 ,促进三维地理系统共享和集成。 二、城市三维仿真模型分类 城市三维仿真模型一般分为:地形三维模型、现状建构筑物三维模型、城市设计三维模型。不同的模型类别, 其基础数据的采集获取方式多种多样, 模型制作方法和工艺流程多样。

(1)地形三维模型 利用基础测绘数据 , 如带有高程值的数字线划图 ,建立地面高程模型 (DEM), 将地形的高低起伏完全的真实模拟出来 , 这里的地面高程模型可以按照要求制作不同比例尺;正射影像(DOM)数据来源有多种方式 ,可以是不同分辨率的遥感影像, 也可以是高分辨率的航空影像, 甚至通过低空摄影及近景摄影得到的地貌数据 , 精度要求也是根据需求的不同选择不同分辨率的影像数据。按照统一的空间参考系 ,将正射影像叠加到地面高程模型上 , 形成表征地形地貌的三维模型。 (2)现状建 (构)筑物三维模型 现状建(构 )筑物是城市三维仿真模型中最重要的组成部分,包括房屋、道路、人行天桥、桥梁、隧道、堤坝、公园、绿地、树木等重要地物要素 ,以及路灯、消火栓、井盖、公交车站等城市附属设施。这类三维模型的制作往往投入人力和物力最多 ,时间周期最长, 所以在开始这部分工作时 ,要根据实际需要,按照不同的精度要求选择不同的建模方式。对于要求不高或者不重要的建 (构)筑物 ,可以利用基础测绘数据成果进行批量建模 ,尤其是规则形状的建 (构 )物 , 甚至建 (构 )筑物顶端的纹理也可以采用高分辨的影像进行贴图;而对于不规则形状的或者需要重点表现的建 (构 )筑物, 亦采用交互式手工精细建模 ,这部分纹理通过实地拍摄,采用专业的图像处理软件进行处理后贴图 , 体现建(构)筑物模型的美观性、逼真性。 (3)城市设计三维模型 这类三维模型的制作, 主要是满足城市规划设计、辅助城市规划管理需要 ,规划设计师在AutoCAD或者 3Dmax等三维软件中进行设计 , 将设计成果加入本系统与现状三维模型融为一体 , 同时可以根据现状三维模型周围环境对全部规划模型或部分模型进行修改、调整、替换 , 或在三维仿真系统上重新生成新模型 , 包括设计和定义位置、朝向、形状、高度、外部色调和纹理等 , 这些修改调整需要在统一的空间参考系中依比例进行。 三、案例演示和应用 桂林市城市三维仿真模型技术要求 1．数据范围： 完成桂林市主城区约21平方公里范围三维模型的采集、处理、建模与建库，包括约0.5平方公里（标志 性建筑、景观性道路）的精细模型和20.5平方公里标准模型。

Contextcapture建模经过流程修订版V3.0

Contextcapture建模流程 初学篇 1 新建工程 新建工程，设置工程路径 2 导入照片 导入本机照片。如需集群处理，则需要导入网络路径下的照片，详见6.2工程设置：

导入照片 Set downsampling（设置采样率）：该参数只会在空三的过程中对照片进行重采样空三，建模时仍旧使用原始分辨率影像。 Check image files...（检查航片完整性）：建模失败的时候可以用此功能进行数据完整性检查。 Import positions...（导入POS）：导入POS格式如下， a.如果有多个照片组（Photogroup）则必须保证每个照片组中的照片名称唯一，否则会导入失败； b.POS路径必须为英文；

相机参数 每个照片组（Photogroup）都会有一个相机参数，可以在右键菜单中导入或导出相机检校参数（特别对CC4.4以后版本有用）。 3 空中三角测量 3.1常规空三流程 空三参数设置，如第一次使用，则建议直接按照默认参数，只需“下一步”即可，如欲了解其中参数意义则进入如下内容： （1）设置名称，最好根据飞行架次或项目信息进行设置

（2）参与空三的照片，默认使用全部照片。 （3）照片定位或地理参考设置

（4）空三参数设置，通常默认参数即可 a.对于地名拍摄照片，可能会修改“Keypoints density”、“Pair selection mode”、“Component construction mode”三个选项； b.对于航空拍摄照片，通常使用默认参数，如果多个架次且存在航高不一致的情况，则可能会修改“Pair selection mode”、“Component construction mode”两个选项；（实例：百里峡漂流两个架次航高不一致）

ANSYS三维模型导入研究

ANSYS三维模型导入研究 关键字:A N S Y S三维模型接口有限元分析 采用三维CAD软件软件进行模型的建立，并导入到ANSYS中进行分析，已经成为了一种非常流行的方法，如何能够准确，快速的进行模型的导入一直是人们关注的问题，本文介绍了采用Solidworks软件进行三维建模并导入到ANSYS中的一些研究。 ANSYS软件是一个功能强大的结构设计分析和结构优化软件包，具有多物理场藕合的功能，允许在同一模型上进行各种各样的荆合计算，如热结构藕合，磁结构藕合，流体热祸合等，可以用于进行结构的静力分析、动力分析、结构的高度非线性分析、电磁分析、计算流体动力学分析、设计优化、弹性接触分析等等。ANSYS设计数据访问模块(DDA)能够使用户将由CAD建立的模型转换传送到ANSYS软件中，避免了不必要的重复建模工作。 1 ANSYS与Solidworks之间的数据转换 使用ANSYS进行有限元分析时，技术人员在进行三维模型的建立过程中耗费了大量的时间与精力。由于ANSYS自带的建模功能非常有限，只能建立一些结构简单的模型。随着ANSYS的应用日益广泛，在很多时候需要对非常复杂的模型进行有限元模型的建立，其需要处理的模型也越来越复杂，ANSYS自带的建模功能显出很多的不足之处。 Solidworks作为一款三维CAD软件，其拥有强大的参数化建模能力，可以建立非常复杂的实体模型。因此，如果充分利用Solidworks快速准确建模的特长，把在Solidworks建立好的模型导入到ANSYS中进行分析就可以很好地解决ANSYS建模能力的不足。现在，大多数的技术人员都是利用三维CAD软件建模，通过ANSYS与三维CAD软件之间的图形接口将建立好的模型导入到ANSYS。了解ANSYS与Solidworks之间的导入接口，能有效提高模型质量，简化分析工作，对CAE分析人员有着非常重要的意义。 2 使用ANSYS软件的图形接口进行数据的导入 ANSYS软件提供了与一些主流三维CAD软件进行数据交换的接口，ANSYS的图形接口可以准确的识别Solidworks的文件。使用ANSYS的导入接口转换模型的方法很简单，只要在Solidworks中将建好的模型使用“另存为”或“导出”，保存为ANSYS软件可以识别的标准文件，通常使用的有类型有IGES和Parasolid文件。在ANSYS中使用Import命令导入三维CAD模型，而后需要进行模型结构的失真处理与缺陷的修改。 对于Solidworks软件而言，ANSYS可以对其保存的文件直接识别，不需要另存为其他格式的文件。使用接口导入三维模型虽然很方便，但导入后的图形往往会出现一些问题，甚至会出现文件不能识别的现象。例如IGES格式是把产品的数据转换成中性文件格式的行业标准，对于实现文件之间的数据交换非常方便，但是ANSYS软件对IGES格式的文件读取存在着很多的问题，使用ANSYS导入IGES文件的时ANSYS软件对于细小的几何结构无法识别，从而造成导入的图形结构不连续，只是由一些面组成，而无法生成实体。并且使用ANSYS

三维建模要求规范-基本知识

实用标准文档三维建模规

城市三维建模是为城市规划、建设、运营、管理和数字城市建设提供技术服务的基础，是城市经济建设和社会发展信息化的基础性工作。城市三维模型数据是城市规划、建设与管理的重要基础资料。为了建设市三维地理信息系统，规市三维建筑模型的制作，统一三维模型制作的技术要求，及时、准确地为城市规划、建设、运营、管理和数字城市建设提供城市建筑三维模型数据，推进城市三维数据的共享，特制定本规。项目软件及数据格式 1、项目中使用的软件统一标准如下： 模型制作软件：3DMAX9 贴图处理软件：Photoshop 平台加载软件：TerraExplorer v6 普通贴图格式：jpg 透明贴图格式：tga 模型格式：MAX、X、XPL2 加载文件格式：shp 平台文件格式：fly 2、模型容及分类 城市建模主要包括建筑物模型和场景模型。 2.1、建筑物模型的容及分类

建筑物模型应包括下列建模容： 各类地上建筑物，包括：建筑主体及其附属设施。含围墙、台阶、门房、牌坊、外墙广告、电梯井、水箱以及踢脚、散水等。 各类地下建筑物，包括：地下室、地下人防工程等。 其他建（构）筑物，包括：纪念碑、塔、亭、交通站厅、特殊公益建（构）筑物以及水利、电力设施等。 全市建筑物模型分为精细模型（精模），中等复杂模型（中模），体块模型（白模）。市全市围主要大街、名胜古迹、标志性建筑等用精模表示，一般建筑物用中模表示，城中村、棚户区等用白模表示。 2.1.1、精细复杂度模型（精模） 2.1.1.1、定义：精细模型为，能准确表现建筑物的几何实体结构，能表现建筑物的诸多细节，对部分重要建筑景观进行重点准确制作表现的模型制作方式。 2.1.1.2、一般制作围：城市中主干道两旁的主要建筑物、主干路十字路口的主要建筑，电信、移动、金融中心大楼，火车站，重点政治、经济、文化、体育中心区建筑，包括标志性建筑物，城市中知名度高的名胜古迹、地标性建筑（如大雁塔、钟楼等）。 2.1.1.3、制作方式：精细制作，不仅能反映实际建筑的大小，整体结构，而且能反映建筑物的细节结构。贴图效果好，带光影效果。用户看上去感觉就是实际的建筑、真实度高。 2.1.2、中等复杂度模型（中模） 2.1.2.1、定义：为了保证大规模数字城市在平台上流畅运行，并能准确表现建筑物的几何实体结构，在不影响建筑物真实性几何结构的基础上，可以忽略部分实体结构，对部分建筑景观进行简单制作表现的模型制作方式。 2.1.2.2、一般制作围：城市中非主干道两旁的主要建筑物、城市临街小区居民楼和其

三维建模在数字城市中的作用

三维建模在数字城市中的作用 【摘要】随着地理信息系统与网络技术的发展，现代城市已被大数据所包围，城市数字化已成为当代城市的发展标志，传统的二维地理信息系统已难以跟上城市发展的脚步，三维数字城市开始成为城市规划和发展的重要手段。本文以数字城市的发展为出发点，以三维建模在数字城市中的作用为研究点，探讨了数字城市中的三维建模的主要内容和建模方式。以期为今后数字城市的发展提供借鉴作用。 【关键词】三维建模；数字城市；建模方式 1 数字城市发展概况 近年来，全国范围内的数字城市建设呈现繁荣的发展趋势，据不完全统计，全国接近700个大中型城市约30000个小城镇已全面开展“数字城市”的建设。数字城市将城市的各种地理信息进行有效地整合，通过计算机的存贮，为访问该网络的用户提供城市虚拟场景，便于用户获取所需的相关城市信息。同时，还能为城市的各种决策工作提供指导，例如城市规划、警务平台、智能交通等，可以说数字城市的服务范围遍及人们生活的各个领域。 2 三维建模技术概述 2.1 三维建模方式 （1）利用三维软件手工建模 3DMAX，Maya 及AutoCAD等建模软件主要利用球体、立方体等基本几何图形通过组合、拉伸、旋转等几何变换构建几何场景，在进行软件三维建模时，几何模型的设计与表达是虚拟场景造型的核心内容。除了这些，三维软件建模还包括物理建模、模型切分、行为建模等。 （2）利用仪器设备自动建模 自动建模的含义就是通过扫描、摄像、拍照等方式获取建模所需素材，并对影像进行拼接、变换、匹配、合成等处理以建立实物模型的建模方式。 而三维扫描仪是一种能将现实世界的立体彩色信息快速以点阵的形式转化为数字信号，是当前对实物进行三维建模的重要工具之一。三维扫描仪具有测量精确度高的优势，但由于售价较高，作业速度较慢，采集信息较为单一，并且对于复杂形状的实物扫描效果不佳，不能实现完整的自动建模。 （3）交互模式

基于航测的数字城市三维建模技术

基于航测的数字城市三维建模技术 [摘要]本文概述了数字城市的研究背景及意义，详述了数字城市三维模型的建设方法，重点讲解基于航测的数字城市三维建模技术的步骤，最后概述数字城市的未来发展状况及存在问题。 [关键词]数字城市数字城市三维模型基于航测的三维建模方法 0引言 数字城市的概念来源于数字地球，是数字地球的重要组成部分。同时数字城市也是信息技术发展的必然趋势，城市景观重建是数字城市的首要步骤和重要内容。随着城市化进程的进一步深入，城市建设和管理所需要解决的问题的复杂性和需要处理信息的广义性，都是前所未有的。在城市信息化建设过程中，二维空间数据一直作为空间信息基础设施框架重要的数据内容，其在城市规划、交通、市政等各领域应用广泛，但传统的二维数据很难表现城市三维空间形态的多样性和复杂性以及相互之间的关系。城市三维空间信息则具有直观性强、信息量大、内容丰富等优点。随着人们对三维GIS的认识的不断深入，对城市三维信息需求的不断增加进而提出了数字城市三维模型的概念。 1概述 数字城市三维模型由于其在城市规划、地籍管理、旅游、交通及环境仿真等领域显示出了巨大的潜力，已成为众多领域研究的热点。三维模型是以三维的手法进行建模，模拟出一个三维的建筑场景效果。规划者可以模拟在数字场景中任意游走驰骋、飞行缩放，达到一种惟妙惟肖、变化多姿的动态视觉效果。对规划及参观者来说是一种全新的体验，并能产生强烈的共鸣。 2数字城市三维模型的建设方法 数字城市三维模型数据生产是建设城市三维地理信息系统的核心。三维模型的精度和建模效率直接影响着三维GIS系统的实用性和建设周期，同时也是城市规划、建设与管理部门进行空间分析并做出正确决策的保障。在三维模型中除了建筑物的基本平面位置及高度信息外，还需要表达建筑物的色彩纹理与几何外形特征，这些色彩纹理与几何外形特征往往体现三维对象特别是建筑物对象的独特风格。现将比较有代表性的几种建模方式列出： （1）使用航空影像以及地面摄影对建筑物特征线进行自动提取。这种方法获取速度最快，成熟的DEM数据及DOM数据生产技术路线能快速重建三维场景中的地形数据，同时在立体环境下，能快速准确获取建筑物等三维模型数据的位置，形状及高度信息，真实展现城市风貌。但获取几何信息不够完整，需要外业采集建筑物侧面纹理。

(完整版)精细三维建模技术规定

精细三维建模技术规定

2011年10月31日

引用文件 本技术规定参考了以下标准及规范。 1)《基础地理信息三维模型生产规范（征求意见稿）》； 2)《基础地理信息三维模型产品规范（征求意见稿）》； 3)《基础地理信息三维模型数据库规范（征求意见稿）》； 4)《城市三维建模技术规范》(CJJ/T 157-2010)； 5)《数字测绘成果质量检查与验收》（GB/T 18316-2008）； 6)《测绘技术设计规定》（CH/T 1004-2005）。

1.工艺流程设计 项目实施的工艺主要包括四个主要阶段，分别是：项目准备阶段、基础数据整理阶段、三维数据生产阶段和三维效果整合阶段。项目准备阶段主要是成立项目组，并确定项目目标以及分配任务。基础数据整理阶段包括现有基础资料收集整理、管理细分与区域分级、建模基础资料的采集和补充和基础资料完备性检查四个步骤。三维数据生产阶段包括除三维模型数据生产、基础三维模型数据质检和基础三维模型数据成果抽样检查三个步骤。三维效果整合阶段包括三维模型效果整合与实时浏览和三维模型效果质检两个步骤。综合各阶段共为10个步骤，详见图2工艺流程图。 1.1.成立项目组并确定项目目标 根据合同要求，成立项目组负责项目实施。召开项目启动会议，要求项目组成员必须参加，明确项目要求，统一工作思路和项目目标，并明确现势性时点、工作分工并分配任务。 1.2.现有基础资料收集整理 该步骤主要收集项目实施需要的基础资料，包括实施标准，基础数据等。实施标准为项目相关的技术标准，作为项目实施的依据。基础数据为项目实施需要的基础测绘成果，主要包括大比例尺数字地形图，数字正射影像图，数字高程模型等。 1.3.管理细分与区域分级 该步骤主要分为两部分工作，一部分是管理单元和建模单元的划分，另一部分是区域的分级划分。建模单元和管理单元的划分依据为《基础地理信息三维模型生产规范（征求意见稿）》，根据要求对建模范围进行二级划分，分别为管理单元和建模单元，并根据标准中要求进行命名。区域分级的依据为《基础地理信息三维模型产品规范（征求意见稿）》，将整个区域分为四级，其中I、II、III、IV四级要求依次降低。

基于Skyline校园三维可视化的技术发展

基于Skyline校园三维可视化的技术发展本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！ 0 引言 三维数字校园是运用Sketchup、WebGIS等三维技术构建校园三维虚拟场景。传统的校园宣传工作主要是依赖于照片，文字介绍等，满足不了全方位展现校园特色的需求。以数字化、网络化为特征的信息科学技术成为推动社会可持续发展的强大动力。在这种背景下，数字校园系统将成为校园新的信息源，任何与校园有关的信息都将给予定位并与空间数据联系起来[1]。 三维虚拟校园系统逐步兴起，逐渐成为各大高校宣传校园文化，展示校园风貌的平台。并且三维校园的建立使得我们对校园的观察方式有了很大的改变。逼真的模型和校园场景可以让我们从各个角度欣赏校园的景色。三维数字校园系统还可为参观者提供便利的条件，且对于学校自身的管理和办公效率也有很大的帮助。目前，我国多所大学均已完成数字化校园信息系统建设，使得校园信息化服务水平空前提高。 本文以太原师范学院校园为例，探讨采用

Sketchup建模软件以及Skyline可视化软件实现校园的三维可视化，为后续的三维数字校园做准备。 1 Skyline 简介 Skyline是由美国Skyline公司推出的一套优秀的三维数字地球平台软件。主要包含TerraBuilder、TerraExplorer、TerraGate三个子系统。其中Terraexplore 是一个桌面应用程序，使得用户可以浏览、分析空间数据，并对其进行编辑，添加二维或者是三维的物体、路径、场所以及地理信息文件。Terraexplore与TerraBuilder所创建的地形库相连接，并且可以在网络上直接加入GIS层。在三维GIS与虚拟现实等方面，Skyline系列软件可为用户提供各种解决三维空间应用的决策方案[2]。 2 数据获取 地形图数据的获取建模时需要高精度的地形图作为底图，如DWG格式的地形图数据作为模型构建的基础，如只在影像上画出建筑物的二维平面图，精度不是很高，对于建模精度要求较高的建筑物建模需要地形图作为底图，导入到SketchUp下进行三维建模。 建筑物高度信息获取高度信息是三维模型的一个重要参数，当前主要通过以下几种方式获得建筑物